FR2744068A1 - Signal processing in tyre monitoring system in motor vehicle - Google Patents

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    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver

Abstract

The tyre monitoring system delivers a signal representative of the state of inflation of each of the tyres on a motor vehicle. Simultaneous measures are taken of the pressure in all the tyres, and the values compared to detect any discrepancy. At regular intervals the measured values are stored to maintain a history of the operation of the tyres. If any variation is detected either by comparing tyres pressures or compared to the stored values, an alarm is sounded. The preferred direct comparison is between tyres on the same axle, or by summing the pressures of all the tyres on the vehicle . The alarm threshold is between 3% and 7% of the normal values.

Description

La présente invention se rapporte aux systèmes de surveillance des pneumatiques.The present invention relates to tire monitoring systems.

Plus particulièrement, elle concerne l'exploitation des mesures faites sur les pneumatiques en vue de donner une ou plusieurs alarmes.More particularly, it relates to the use of the measurements made on the tires with a view to giving one or more alarms.

De très nombreux dispositifs, tels celui du brevet US 4 703 650 ont été proposés pour transmettre à une unité centrale en permanence des mesures de pression de gonflage de chaque pneumatique accompagnées, le cas échéant, de mesures de la température de l'air interne des pneumatiques.Numerous devices, such as that of US Pat. No. 4,703,650 have been proposed for continuously transmitting inflation pressure measurements of each tire to a central unit accompanied, if necessary, by measurements of the internal air temperature of the tires. tires.

Mais, la connaissance des pressions de gonflage ne suffit pas pour donner au conducteur une information fiable et utile. La consultation permanente de ces indications risque plus d'être fastidieuse que réellement utile. En effet, les mesures de pression et/ou de température des pneumatiques varient énormément en roulage en raison de l'échauffement des pneumatiques dû à ses pertes hystérétiques, de l'influence de la chaleur dégagée par les freins et des transferts de charge qui provoquent de légères variations du volume des pneumatiques.However, knowing the inflation pressures is not enough to give the driver reliable and useful information. Permanent consultation of these indications is more likely to be tedious than really useful. Indeed, the pressure and / or temperature measurements of the tires vary enormously during driving due to the heating of the tires due to its hysteretic losses, the influence of the heat given off by the brakes and the load transfers which cause slight variations in the volume of the tires.

C'est pourquoi on a proposé, dans le brevet US 4 893 110 un procédé d'exploitation des mesures basé sur des comparaisons entre deux ou plus de deux pneumatiques qui vise à pouvoir donner une alarme en cas de défaillance d'un pneumatique sans adopter des seuils d'alerte s'écartant trop de la précision atteinte par les dispositifs de mesure.This is why, in US Pat. No. 4,893,110, a method of exploiting measurements has been proposed based on comparisons between two or more of two tires which aims to be able to give an alarm in the event of a tire failure without adopting alert thresholds which deviate too far from the precision reached by the measuring devices.

Ce traitement, en dépit de son intérêt, n'a pas résolu complètement le problème.This treatment, despite its interest, did not completely solve the problem.

En effet, l'amélioration de la précision de la détection en cas de défaillance d'un pneumatique nécessite que les pressions initiales des pneumatiques soient rigoureusement identiques. Dans la réalité, tel n'est pas du tout le cas et il est tout à fait usuel et normal d'observer des différences de pression de gonflage à froid de
I'ordre de 10% voire 15%. C'est d'ailleurs la plage acceptée par l'Organisation
Technique Européenne du Pneumatique et de la Jante (ETRTO) en poids lourd, pour exemple. Ces différence sont dues notamment à la précision des manomètres de gonflage de l'ordre de 5%, aux imprécisions lors du gonflage de l'ordre de 3%, aux conséquences de l'ensoleillement de l'un des pneumatiques, etc...Le procédé décrit dans la demande citée ne peut donc pas avoir une précision de détection meilleure que les écarts initiaux usuels si l'on ne veut pas induire de nombreuses fausses alarmes. En conséquence, une détection de la défaillance de l'un des pneumatiques ne peut être faite qu'après une diminution très notable de la pression de gonflage du pneumatique ce qui impose une action de réparation immédiate.In fact, improving the precision of detection in the event of a tire failure requires that the initial pressures of the tires be strictly identical. In reality, this is not at all the case and it is quite usual and normal to observe differences in cold inflation pressure from
Around 10% or even 15%. This is the range accepted by the Organization
European Tire and Rim Technology (ETRTO) in heavy goods vehicles, for example. These differences are due in particular to the precision of the inflation pressure gauges of the order of 5%, to the inaccuracies during inflation of the order of 3%, to the consequences of the sunshine of one of the tires, etc. The process described in the cited application cannot therefore have a detection accuracy better than the usual initial deviations if one does not want to induce numerous false alarms. Consequently, a detection of the failure of one of the tires can only be made after a very significant reduction in the inflation pressure of the tire, which imposes an immediate repair action.

L'invention a pour objet un procédé d'exploitation des signaux de mesure d'un système de surveillance des pneumatiques qui détecte de façon beaucoup plus précoce et en roulage toute défaillance de l'un des pneumatiques.The subject of the invention is a method of exploiting the measurement signals of a tire monitoring system which detects any failure of one of the tires much earlier and while driving.

Un autre objet de l'invention est de fournir une information fiable et différenciée en fonction de l'évolution de l'état de gonflage des pneumatiques dû à une défaillance.Another object of the invention is to provide reliable and differentiated information as a function of the evolution of the inflation state of the tires due to a failure.

Selon l'invention, le procédé d'exploitation des signaux dans un système de surveillance des pneumatiques d'un véhicule en roulage, ledit système délivrant pour chaque pneumatique au moins une mesure caractéristique de l'état de gonflage dudit pneumatique, est tel que, en plus d'une surveillance des mesures caractéristiques pour chaque pneumatique relativement à au moins un seuil critique donné: - à partir des mesures effectuées sensiblement en même temps, on compare la
mesure caractéristique d'un pneumatique avec la mesure caractéristique d'au
moins un autre pneumatique, - on enregistre périodiquement le résultat de cette comparaison pour obtenir une
série de valeurs, - on déclenche une alerte lorsque la variation dans le temps de cette série de
valeurs satisfait une relation prédéterminée.According to the invention, the method of processing the signals in a system for monitoring the tires of a vehicle in motion, said system delivering for each tire at least one measurement characteristic of the state of inflation of said tire, is such that, in addition to monitoring the characteristic measurements for each tire relative to at least one given critical threshold: - from the measurements carried out substantially at the same time, the
characteristic measurement of a tire with the characteristic measurement of at
minus another tire, - the result of this comparison is periodically recorded to obtain a
series of values, - an alert is triggered when the variation over time of this series of
values satisfies a predetermined relationship.

Ce procédé utilise comme critère de déclenchement d'une alerte, non un écart entre des mesures caractéristiques de l'état de gonflage d'au moins deux pneumatiques, mais la variation dans le temps de cet écart. Cela a l'avantage de supprimer toutes les fausses alarmes liées aux différences initiales de gonflage des pneumatiques et ainsi d'améliorer considérablement la précision effective de la détection d'une défaillance.This method uses as a criterion for triggering an alert, not a difference between measurements characteristic of the inflation state of at least two tires, but the variation over time of this difference. This has the advantage of eliminating all the false alarms linked to the initial differences in tire inflation and thus considerably improving the effective accuracy of the detection of a failure.

Ce procédé est un complément remarquable à la classique surveillance individuelle des pneumatiques relativement à au moins un seuil critique donné dont l'objectif est de vérifier à tout instant que les pressions de gonflage sont à l'intérieur d'une fourchette de sécurité (cela nécessite d'utiliser plusieurs seuils), ou au-delà d'un seuil critique de sécurité.This process is a remarkable complement to the classic individual monitoring of tires with respect to at least a given critical threshold, the objective of which is to check at all times that the inflation pressures are within a safety range (this requires to use several thresholds), or beyond a critical safety threshold.

La comparaison effectuée peut consister à calculer un écart des mesures caractéristiques entre les deux pneumatiques d'un même essieu du véhicule. Cette comparaison peut aussi mettre en jeu deux essieux, soit par exemple: - effectuer la somme de la mesure caractéristique d'un pneumatique d'un premier
essieu avec la mesure caractéristique d'un pneumatique d'un second essieu, - effectuer la somme de la mesure caractéristique du second pneumatique du
premier essieu avec la mesure caractéristique du second pneumatique du second
essieu, et - calculer la différence entre ces deux sommes. The comparison carried out may consist in calculating a difference in the characteristic measurements between the two tires on the same axle of the vehicle. This comparison can also involve two axles, for example: - sum the characteristic measurement of a tire of a first
axle with the characteristic measurement of a tire on a second axle, - sum the characteristic measurement of the second tire on the
first axle with the characteristic measurement of the second tire of the second
axle, and - calculate the difference between these two sums.

Avantageusement, on déclenche une alerte lorsque la variation dans le temps de la série de valeurs dépasse, en valeur absolue, un seuil S donné. Et ce seuil peut être compris entre 3 et 7% et préférentiellement entre 4 et 6% de la valeur nominale de la mesure caractéristique.Advantageously, an alert is triggered when the variation over time of the series of values exceeds, in absolute value, a given threshold S. And this threshold can be between 3 and 7% and preferably between 4 and 6% of the nominal value of the characteristic measurement.

On constate ainsi que, dès que l'on observe une variation d'écart supérieure à, par exemple, 5% de sa valeur nominale, on peut détecter une défaillance probable de l'un des pneumatiques du véhicule. Cette détection peut ainsi être faite bien avant que la pression effective de gonflage ait franchi un seuil critique correspondant à environ 15% de sa pression nominale.It is thus found that, as soon as a variation in deviation greater than, for example, 5% of its nominal value is observed, a probable failure of one of the tires of the vehicle can be detected. This detection can thus be made well before the effective inflation pressure has crossed a critical threshold corresponding to approximately 15% of its nominal pressure.

Selon un mode de réalisation de l'invention, on constitue ladite série de valeurs en enregistrant périodiquement les résultats de la comparaison et en conservant les N dernières valeurs couvrant une période totale T, on effectue une régression linéaire desdits N enregistrements, on calcule la pente a de la droite de régression linéaire, et on déclenche une alerte si la pente a est supérieure, en valeur absolue, au rapport entre le seuil S et la période totale T. On peut limiter le nombre d'enregistrements de la série de mesure à 10 par exemple.According to one embodiment of the invention, said series of values is constituted by periodically recording the results of the comparison and by keeping the N last values covering a total period T, a linear regression of said N records is carried out, the slope is calculated a from the linear regression line, and an alert is triggered if the slope a is greater, in absolute value, than the ratio between the threshold S and the total period T. We can limit the number of records in the measurement series to 10 for example.

Avantageusement, on constitue en même temps plusieurs séries de valeurs de périodes totales T différentes pour couvrir l'ensemble de la gamme usuelle des temps d'utilisation des véhicules de la minute à quelques jours. Par exemple T1 = 1 mn, T2 = 10 mn, T3 = 1 heure, T4 = 12 heures et T5 = 3 jours. Ainsi, on peut détecter des débits de fuite très variables, des plus rapides aux plus lents.Advantageously, several series of values of different total periods T are constituted at the same time to cover the whole of the usual range of vehicle usage times from the minute to a few days. For example T1 = 1 min, T2 = 10 min, T3 = 1 hour, T4 = 12 hours and T5 = 3 days. Thus, very variable leak rates can be detected, from the fastest to the slowest.

Ce mode de réalisation permet d'enrichir considérablement la pertinence des informations transmises au conducteur. En effet, après avoir déclenché une alerte: - on détermine, parmi les pneumatiques concernés par ladite comparaison, le
pneumatique dont la mesure caractéristique est minimale, - on calcule, à partir de la valeur de la pente a, une estimation du temps nécessaire
pour que la mesure caractéristique dudit pneumatique descende en dessous d'un
seuil critique So, - on transmet au conducteur du véhicule cette estimation.This embodiment considerably enriches the relevance of the information transmitted to the driver. Indeed, after triggering an alert: - among the tires concerned by said comparison, the
tire whose characteristic measurement is minimal, - an estimate of the time required is calculated from the value of the slope a
so that the characteristic measurement of said tire drops below a
critical threshold So, - this estimate is transmitted to the driver of the vehicle.

Cette estimation transmise donne au conducteur une information fiable, constamment réactualisée à chaque nouvelle enregistrement d'un résultat de comparaison de l'autonomie de roulage qui lui reste avant de devoir, selon le seuil critique choisi, soit limiter sa vitesse de roulage, soit s'arrêter pour réparer la fuite.This transmitted estimate gives the driver reliable information, constantly updated with each new recording of a result of comparison of the driving range which remains to him before having to, according to the critical threshold chosen, either limit his driving speed, or s '' stop to repair the leak.

Cette estimation peut aussi tout à fait s'appliquer à une surveillance pneumatique par pneumatique de l'évolution de la pression de gonflage avec enregistrement comme précédemment d'une série de valeurs et détermination de la pente d'évolution.This estimate can also quite apply to a pneumatic by pneumatic monitoring of the evolution of the inflation pressure with recording as previously of a series of values and determination of the slope of evolution.

Le procédé selon l'invention peut utiliser comme mesure caractéristique de l'état de gonflage des pneumatiques exclusivement la mesure de la pression de gonflage.The method according to the invention can use as a characteristic measurement of the inflation state of the tires exclusively the measurement of the inflation pressure.

Mais, il est aussi possible d'utiliser les mesures de la pression de gonflage ainsi que d'une estimation de la température de l'air interne du pneumatique, dans ce cas l'état de gonflage du pneumatique est caractérisé par le rapport entre la pression de gonflage et la température absolue. Cette deuxième solution a l'avantage d'améliorer la précision des mesures.However, it is also possible to use the inflation pressure measurements as well as an estimate of the temperature of the internal air of the tire, in this case the inflation state of the tire is characterized by the ratio between the inflation pressure and absolute temperature. This second solution has the advantage of improving the accuracy of the measurements.

Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, on peut utiliser un dispositif de surveillance tel que présenté dans le brevet US 4 703 650 avec un module électronique de mesure de pression par roue transmettant par couplage inductif les signaux de mesure à une unité centrale disposée dans le véhicule et reliée ellemême à un dispositif d'affichage à proximité du conducteur. On peut aussi utiliser un dispositif transmettant par radio les mêmes informations à une unité centrale similaire. To implement the method of the invention, it is possible to use a monitoring device as presented in patent US Pat. No. 4,703,650 with an electronic pressure measurement module by wheel transmitting by measurement the inductive coupling to the central processing unit arranged in the vehicle and connected itself to a display device near the driver. It is also possible to use a device transmitting the same information by radio to a similar central unit.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'exploitation des signaux dans un système de surveillance des pneumatiques d'un véhicule en roulage, ledit système délivrant pour chaque pneumatique au moins une mesure caractéristique de l'état de gonflage dudit pneumatique, dans lequel, en plus d'une surveillance des mesures caractéristiques pour chaque pneumatique relativement à au moins un seuil critique donné: - à partir des mesures effectuées sensiblement en même temps, on compare la1. A method of processing the signals in a system for monitoring the tires of a vehicle in motion, said system delivering for each tire at least one characteristic measurement of the state of inflation of said tire, in which, in addition to a monitoring of the characteristic measurements for each tire relative to at least one given critical threshold: - from the measurements carried out substantially at the same time, the mesure caractéristique d'un pneumatique avec la même mesure d'au moins un characteristic measurement of a tire with the same measurement of at least one autre pneumatique, - on enregistre périodiquement le résultat de cette comparaison pour obtenir une other tire, - the result of this comparison is periodically recorded to obtain a série de valeurs, - on déclenche une alerte lorsque la variation dans le temps de cette série de series of values, - an alert is triggered when the variation over time of this series of valeurs satisfait une relation prédéterminée. values satisfies a predetermined relationship. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la comparaison consiste à calculer l'écart de mesure caractéristique entre les deux pneumatiques d'un même essieu du véhicule.2. Method according to claim 1, in which the comparison consists in calculating the characteristic measurement difference between the two tires of the same axle of the vehicle. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la comparaison consiste à: - effectuer la somme de la mesure caractéristique d'un pneumatique d'un premier3. Method according to claim 1, in which the comparison consists in: - performing the sum of the characteristic measurement of a tire of a first essieu avec la mesure caractéristique d'un pneumatique d'un second essieu, - effectuer la somme de la mesure caractéristique du second pneumatique du axle with the characteristic measurement of a tire on a second axle, - sum the characteristic measurement of the second tire on the premier essieu avec la mesure caractéristique du second pneumatique du second first axle with the characteristic measurement of the second tire of the second essieu, et - calculer la différence entre ces deux sommes.  axle, and - calculate the difference between these two sums. 4. Procédé selon l'une des revendications I à 3, dans lequel on déclenche une alerte lorsque la variation dans le temps de ladite série de valeurs dépasse, en valeur absolue, un seuil S donne.4. Method according to one of claims I to 3, in which an alert is triggered when the variation over time of said series of values exceeds, in absolute value, a threshold S gives. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ledit seuil S est compris entre 3 et 7% de la valeur nominale de la mesure caractéristique.5. Method according to claim 4, wherein said threshold S is between 3 and 7% of the nominal value of the characteristic measurement. 6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ledit seuil S est compris entre 4 et 6% de la valeur nominale de la mesure caractéristique.6. The method of claim 4, wherein said threshold S is between 4 and 6% of the nominal value of the characteristic measurement. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel - on constitue ladite série de valeurs en enregistrant périodiquement les résultats de7. Method according to one of claims 4 to 6, in which - said series of values is constituted by periodically recording the results of la comparaison et en conservant les N dernières valeurs couvrant une période comparing and keeping the last N values covering a period totale T, - on effectue une régression linéaire desdits N enregistrements, - on calcule la pente a de la droite de régression linéaire, et - on déclenche une alerte si la pente a est supérieure, en valeur absolue, au rapport total T, - we perform a linear regression of said N records, - we calculate the slope a of the linear regression line, and - we trigger an alert if the slope a is greater, in absolute value, than the ratio entre le seuil S et la période totale T. between the threshold S and the total period T. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on constitue plusieurs séries de valeurs de périodes totales T différentes pour couvrir l'ensemble de la gamme usuelle des temps d'utilisation des véhicules8. The method as claimed in claim 7, in which several series of values of different total periods T are constituted to cover the whole of the usual range of vehicle usage times. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la gamme de périodes couvre de l'ordre de la minute à plusieurs jours.9. The method of claim 8, wherein the range of periods covers from the order of a minute to several days. 10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel après avoir déclenché une alerte - on détermine, parmi les pneumatiques concernés par ladite comparaison, le10. Method according to one of claims 7 to 9, wherein after triggering an alert - it is determined, among the tires concerned by said comparison, the pneumatique dont la mesure caractéristique est minimale, - on calcule, à partir de la valeur de la pente a, une estimation du temps nécessaire tire whose characteristic measurement is minimal, - an estimate of the time required is calculated from the value of the slope a pour que la mesure caractéristique dudit pneumatique descende en dessous d'un so that the characteristic measurement of said tire drops below a seuil critique So, - on transmet au conducteur dudit véhicule cette estimation. critical threshold So, - this estimate is transmitted to the driver of said vehicle. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel on réactualise à chaque nouvel enregistrement d'un résultat de comparaison ladite estimation. 11. The method of claim 10, wherein each update of a comparison result of said estimate is updated. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la mesure caractéristique est constituée exclusivement de la mesure de la pression de gonflage.12. Method according to one of claims 1 to 11, wherein the characteristic measurement consists exclusively of the measurement of the inflation pressure. 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la mesure caractéristique est constituée par les mesures de la pression de gonflage ainsi que d'une estimation de la température de l'air interne du pneumatique et dans lequel l'état de gonflage du pneumatique est caractérisé par le rapport entre la pression de gonflage et la température absolue.13. Method according to one of claims 1 to 11, in which the characteristic measurement is constituted by the measurements of the inflation pressure as well as of an estimate of the temperature of the internal air of the tire and in which the state inflation pressure is characterized by the ratio between the inflation pressure and the absolute temperature. 14. Procédé d'exploitation des signaux dans un système de surveillance des pneumatiques d'un véhicule en roulage, ledit système délivrant pour chaque pneumatique au moins une mesure caractéristique de l'état de gonflage dudit pneumatique, dans lequel, en plus d'une surveillance des mesures caractéristiques pour chaque pneumatique relativement à au moins un seuil critique donné: : - on enregistre périodiquement pour chaque pneumatique la mesure caractéristique14. A method of processing the signals in a system for monitoring the tires of a running vehicle, said system delivering for each tire at least one measurement characteristic of the state of inflation of said tire, in which, in addition to a monitoring of characteristic measurements for each tire relative to at least a given critical threshold:: - the characteristic measurement is recorded periodically for each tire pour obtenir une série de valeurs - on effectue une analyse de tendance de cette série de valeurs pour déterminer une to obtain a series of values - we perform a trend analysis of this series of values to determine a alerte si l'évolution observée est supérieure à un seuil donné; - après avoir déclenché une alerte, on calcule une estimation du temps nécessaire alert if the observed development is above a given threshold; - after triggering an alert, an estimate of the time required is calculated pour que la mesure caractéristique du pneumatique concerné descende en so that the characteristic measurement of the tire concerned drops to dessous d'un seuil critique So donné, - on transmet au conducteur du véhicule cette estimation.  below a critical threshold So given, - this estimate is transmitted to the driver of the vehicle.
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EP97100234A EP0786361B1 (en) 1996-01-26 1997-01-09 Method for processing signals in a tyre monitoring system of a running vehicle
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